Адсорбційний пристрій

1. Адсорбційний пристрій, який містить твердий адсорбент газу, механічне кріплення адсорбенту та нагрівальний елемент, який відрізняється тим, що як твердий адсорбент використовують пучок волокон, діаметр кожного з яких дорівнює 1 3 79689 адсорбційного елемента, яка уявляє собою відношення об'єму газу в ємності при нормальному тиску до об'єму адсорбенту, є доста тньо високою та дорівнює: V адсорб.газу(СН4 ) ~ 80 V тверд.адсорб. Це значення адгезівної здатності при щільному розташуванні шайб без урахування об'єму теплової труби. Таким чином при підвищенні тиску до 40атм об'єм газу, який закачується в ємність, перевищує об'єм адсорбенту у (110 - 120) разів. Але навіть при таких позитивних результатах у розглянутому те хнічному рішенні мається ряд недоліків, притаманних даному адсорбційному елементу. Основним недоліком є мала механічна міцність вугілля з кокосових волокон. З одного боку тонкі (до 20мкм) волокна здатні завдяки великій поверхні адсорбовувати значну кількість газу, але з іншого боку, мала механічна міцність волокон призводить до появи наддрібного вугільного пилу, який утворюється в процесі експлуатації при механічних діях і перестає бути керованим з точки зору реадсорбції під час розігріву, тому що висиплюється з шайб крізь сітку, а також попадає в систему живлення, наприклад автомобіля, що може призвести до часткового або повного закупорювання інжекторів чи паливних фільтрів. Ще одним недоліком даного адсорбційного елемента є нерівномірна реадсорбція газу. Більш швидка реадсорбція відбувається з поверхні адсорбенту, розташованого ближче до металічних сіток та теплової труби, а після використання основної маси газу реадсорбція уповільнюється, що суттєво впливає на динаміку подальшого використання адсорбенту. Більш того, від 10 до 15 об'ємів газу взагалі не реадсорбується, що значно (до 15%) знижує корисний об'єм газу, який накопичується адсорбційним елементом. В основу винаходу поставлено завдання створення адсорбційного пристрою, в якому завдяки використанню більш досконалої технології виробництва твердого адсорбенту, а також конструктивного розташування його в ємності, забезпечується висока адгезівна здатність і, за рахунок цього забезпечується висока надійність та довговічність роботи пристрою. Поставлене завдання вирішується тим, що в адсорбційному пристрої, який містить твердий адсорбент газу, механічне кріплення адсорбенту та нагрівальний елемент згідно винаходу в якості твердого адсорбенту використовують пучок базальтових волокон, діаметр кожного з яких дорівнює (1-20)мкм, активованих по всій поверхні матеріалом, що містить вуглець ( графітом, сажею); при цьому зовнішні розміри пучка відповідають розмірам ємності адгезійної камери, в якій його розміщують; відстань між сусідніми волокнами в пучку дорівнює (2-5)мкм; вздовж волокон розташовані металічні дроти для розігріву адсорбційного при 4 строю. При цьому розігрів адсорбційного пристрою може відбуватись як шляхом пропускання електричного струму крізь металічні дроти, так і розігрівом металічних дротів зовні, тобто без пропускання крізь них електричного струму. Таким чином, рішення, що пропонується, дозволяє усунути недоліки, які притаманні прототипу. Як зазначено вище, в якості адсорбційного матеріалу використовуються тонкі (2-20)мкм базальтові волокна з поверхнею, покритою адгезивним матеріалом, наприклад, ацетиленовою сажею. Дані волокна збираються в пучок і стискуються за діаметром, забезпечуючи їх легке розміщення в об'ємі камери. Після розміщення в камері пучок волокон пружно розширюється, займаючи весь об'єм камери рівномірно таким чином, що між волокнами створюються проміжки відстанню (15)мкм, що забезпечує вільний доступ адсорбованого газу по всьому об'єму адсорбційного елемента та до поверхні кожного базальтового волокна. При формуванні пучка базальтових волокон, які покриті вуглеводневими сполуками, в об'ємі цього пучка та вздовж ниток розміщуються металічні дроти, що поєднані один з одним на кінцях пучка і забезпечують під час протікання по них електричного струму розігрів базальтових волокон, а також керування реадсорбцією газу по всьому об'єму. Для реалізації пропонуємого технічного рішення використовують ємність (Фіг.3), яка має корпус циліндричної форми (1) з кришкою (2), що герметично закривається. На торцях розташовані два трубопроводи (3 і 4) з вакуумними вентилями (3 і 4), а також два (по одному на кожному торці) електричних вводи (5). Активовані базальтові волокна (7) у вигляді достатньо тонких (~1см) шарів згортаються в рулон, причому металічні дроти (6) розташовуються на означеній відстані один від одного. Після розміщення тонких дротів і згортання пакета волокон в рулон він стискається до необхідного діаметра для розташування його в ємності, в якій він розправляється і займає її повний об'єм. До того, як розташувати рулон з волокон в ємності, всі електричні проводи з кожного торця рулона поєднуються з електричними виводами, що знаходяться в корпусі ємності. Після цього кришка герметично закривається, далі закривається клапан на трубопроводі, через який подається газ (3’), і виконується відкачування ємності, в якій знаходиться адсорбційний пристрій. Відкачування виконується при розігріві пристрою до температури 120°С та при тиску до (10-2–10-4)тор. Далі клапан трубопроводу, пов'язаний з системою відкачування (4’), перекривається і крізь газовий трубопровід закачується газ під необхідним тиском. При цьому, коли тиск дорівнює 40атм., відношення об'єму газу, який закачений в ємність, до об'єму самої ємності становить (150-160). Дане числове значення може збільшува тись під час тривалого охолодження корпуса балона. 5 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 79689 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601